2025全国中学生天文知识竞赛试题及参考答案

2025全国中学生天文知识竞赛试题及参考答案一、单项选择题（共20题，每题2分，共40分）1.以下天体中，属于发射星云的是：A.猎户座马头星云（B33）B.仙女座大星系（M31）C.礁湖星云（M8）D.小麦哲伦星云（SMC）2.2023年詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）在某系外行星大气中检测到二氧化碳，该行星可能属于以下哪种类型？A.类木行星（气态巨行星）B.类地行星（岩石行星）C.冰巨星（如天王星）D.热木星（轨道极近恒星的气态行星）3.月全食时，月球呈现暗红色的主要原因是：A.月球表面富含氧化铁（类似火星）B.地球大气散射红光至月球表面C.太阳活动剧烈时的高能粒子轰击D.月海区域反射率较低4.以下关于太阳活动的描述，错误的是：A.太阳黑子数的周期约为11年B.日珥是太阳色球层的喷发物质C.耀斑爆发会干扰地球电离层D.太阳风的主要成分是氦原子核5.若某恒星的光谱型为M5V，其中“V”表示：A.超巨星B.巨星C.主序星D.白矮星6.以下哪颗卫星的表面存在活跃的地质活动（如火山喷发）？A.土卫六（泰坦）B.木卫二（欧罗巴）C.木卫一（艾奥）D.火卫一（福波斯）7.2024年发现的近地小行星“2024XN1”轨道半长轴为1.1天文单位（AU），偏心率为0.2，则其近日距为：A.0.88AUB.0.9AUC.1.0AUD.1.32AU8.以下关于银河系结构的描述，正确的是：A.银盘直径约10万光年，包含大部分老年恒星B.银核区域主要由年轻的疏散星团组成C.银晕中分布着球状星团和暗物质D.太阳位于银盘边缘的猎户座旋臂9.下列天体中，视星等最暗的是：A.北极星（αUMi）：视星等+1.97B.参宿四（αOri）：视星等+0.5（变星）C.灶神星（4Vesta）：冲日时视星等+5.1D.M31（仙女座大星系）：视星等+3.410.以下哪项是利用“凌日法”探测系外行星的关键依据？A.恒星因行星引力扰动产生径向速度变化B.行星遮挡恒星时，恒星亮度短暂下降C.行星大气对恒星光谱的吸收特征D.恒星自行运动的异常偏移11.以下关于彗星的描述，错误的是：A.彗星核主要由冰、尘埃和岩石组成B.彗尾在接近太阳时形成，始终背向太阳C.短周期彗星（周期<200年）多来自柯伊伯带D.长周期彗星（周期>200年）多来自奥尔特云12.若某地（北纬30°）在春分日观测到太阳上中天时的高度角为：A.30°B.60°C.90°D.0°13.以下哪颗行星的自转轴倾角接近90°（“躺着自转”）？A.金星B.天王星C.海王星D.土星14.以下关于“秒差距（pc）”的定义，正确的是：A.1秒差距=3.26光年，对应周年视差为1角秒的天体距离B.1秒差距=1天文单位×1角秒，约1.5亿千米C.1秒差距=光速×1年，约9.46万亿千米D.1秒差距=1光年×1角秒，用于测量银河系内恒星距离15.以下哪项不是大爆炸宇宙学的观测证据？A.宇宙微波背景辐射（CMB）的发现B.星系红移与距离的线性关系（哈勃定律）C.宇宙中轻元素（氢、氦）的丰度与理论预测一致D.暗物质的直接探测（如LUX实验）16.以下关于月球环形山的成因，最主要的是：A.月球早期火山喷发B.小行星或陨石撞击C.月球地质活动导致的构造断裂D.太阳风侵蚀17.若某恒星的绝对星等为+5，视星等为+10，则它与地球的距离约为：A.10秒差距（pc）B.100秒差距（pc）C.1000秒差距（pc）D.10000秒差距（pc）18.以下哪项是中国自主研制的射电望远镜？A.阿雷西博望远镜（Arecibo）B.平方公里阵列（SKA）C.郭守敬望远镜（LAMOST）D.甚大天线阵（VLA）19.以下关于“食双星”的描述，正确的是：A.两颗恒星因相互引力绕转，导致亮度周期性变化B.其中一颗恒星完全吞噬另一颗恒星C.仅发生在椭圆轨道的双星系统中D.亮度变化周期等于恒星自转周期20.以下哪颗行星的大气以二氧化碳为主，且表面平均温度最高？A.金星B.火星C.地球D.天王星二、填空题（共10题，每空2分，共20分）1.太阳系中体积最大的卫星是________（填名称）。2.太阳的能量来源于________反应（填核反应类型）。3.中国首个火星探测器“天问一号”携带的火星车名为________。4.2023年发现的系外行星中，轨道周期最短的“超热木星”通常被称为________（填特征描述）。5.月球绕地球公转的周期称为________月，约27.32天。6.恒星演化末期，质量小于1.4倍太阳质量的天体最终会演化成________（填天体类型）。7.北斗七星属于________座（填星座名称）。8.哈勃常数的单位是________（用国际单位表示）。9.著名的“创生之柱”位于________星云（填梅西耶编号或名称）。10.太阳系小行星带位于________和________轨道之间（填行星名称）。三、简答题（共5题，每题6分，共30分）1.简述“视星等”与“绝对星等”的区别，并举例说明其应用。2.为什么在地球上观测到的恒星会“闪烁”（星光闪烁现象），而行星通常不会？3.说明“朔望月”与“恒星月”的差异，并计算一个朔望月的大致长度（已知月球公转周期约27.32天，地球公转周期约365.25天）。4.列举两种探测系外行星的主要方法，并分别说明其原理。5.解释“奥尔特云”与“柯伊伯带”的区别（位置、天体组成、彗星来源等）。四、论述题（共2题，每题15分，共30分）1.结合太阳活动周期（约11年），分析其对地球的影响（包括但不限于空间天气、通信、导航等领域），并举例说明人类如何应对这些影响。2.近年来，火星探测成为国际航天热点（如“天问一号”“毅力号”等任务）。请从科学价值、技术挑战、未来目标三个方面，论述火星探测的意义。参考答案一、单项选择题1.C2.B3.B4.D5.C6.C7.A8.C9.C10.B11.C12.B13.B14.A15.D16.B17.B18.C19.A20.A二、填空题1.木卫三（盖尼米得）2.核聚变（或氢聚变为氦的热核）3.祝融号4.极短周期行星（或“超短周期热木星”）5.恒星6.白矮星7.大熊8.千米/(秒·百万秒差距)（km/(s·Mpc)）9.鹰状星云（M16）10.火星；木星三、简答题1.区别：视星等（m）是天体在地球上的观测亮度等级（受距离影响）；绝对星等（M）是假设天体位于10秒差距（约32.6光年）处的亮度等级（反映真实发光能力）。应用示例：比较两颗恒星的实际亮度需用绝对星等（如太阳视星等-26.7，绝对星等+4.8，说明其实际亮度在恒星中中等）。2.恒星因距离极远，可视为点光源，地球大气湍流导致光线折射路径不断变化，造成亮度闪烁；行星距离较近（相对恒星），可视为小面光源，各点光线折射相互叠加，闪烁不明显。3.差异：恒星月是月球绕地球公转的真正周期（相对于遥远恒星），约27.32天；朔望月是月相变化周期（相对于太阳），因地球公转需多运行约2.2天。计算：设朔望月为S，恒星月为M=27.32天，地球公转周期E=365.25天。月球每日公转角度=360°/M，地球每日公转角度=360°/E。月相变化需月球多转360°追上太阳，故S×(360°/M-360°/E)=360°，解得S≈29.53天。4.示例：（1）径向速度法：行星引力使恒星产生周期性视向速度变化，通过光谱红移/蓝移测量速度变化，推算行星质量和轨道；（2）凌日法：行星从恒星前方通过时，恒星亮度短暂下降（约0.1%-1%），通过光变曲线确定行星大小和轨道周期。5.区别：位置——奥尔特云位于太阳系边缘（约5万-10万天文单位），呈球状分布；柯伊伯带位于海王星轨道外（约30-50天文单位），呈盘状分布。组成——奥尔特云天体以冰（水、氨、甲烷）为主，柯伊伯带含更多岩石和冰。彗星来源——长周期彗星（周期>200年）多来自奥尔特云；短周期彗星（如哈雷彗星）多来自柯伊伯带或其衍生的“半人马天体”。四、论述题1.影响：（1）空间天气：太阳耀斑和日冕物质抛射（CME）释放高能粒子和电磁辐射，干扰地球磁层，引发磁暴；（2）通信：电离层扰动导致短波通信中断，卫星信号衰减；（3）导航：GPS卫星轨道误差增大（大气拖曳变化），定位精度下降；（4）电力系统：磁暴感应电流可能损坏变压器（如1989年加拿大魁北克大停电）。应对措施：建立太阳活动监测网络（如中国“夸父计划”），提前发布预警；卫星增加抗辐射屏蔽；电力系统安装电流阻断装置；通信系统备用短波频率切换等。2.科学价值：（1）生命探索：寻找火星早期生命痕迹（如“毅力号”采集的岩石样本）；（2）行星演化：比较火星与地球的大气、地质差异（如火星大气流失机制）；（3）太阳系